[發(fā)明專利]一種擺錘式?jīng)_擊實驗機及實驗系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010438763.X
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111413219A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安子良;柏丁松;王寧;王維鑫;王子業(yè);張亞選;孟慶標
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/30
• 分類號: G01N3/30;G01N3/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種擺錘式?jīng)_擊實驗機及實驗系統(tǒng)，包括：沖擊試驗機，用于通過擺錘對樣品進行沖擊試驗；自動送料裝置，包括高低溫試驗爐、樣品自動頂出裝置、自動化試樣支座和試樣自動出口；數(shù)據(jù)采集單元，用于采集所述沖擊試驗機進行擺錘式?jīng)_擊時的沖擊參數(shù)；控制系統(tǒng)，包括沖擊控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和送料控制系統(tǒng)，所述沖擊控制系統(tǒng)用于控制所述沖擊試驗機的沖擊參數(shù)，所述溫度控制系統(tǒng)用于控制所述高低溫試驗爐的溫度參數(shù)，所述送料控制系統(tǒng)用于控制所述自動送料裝置執(zhí)行送料流程。擺錘式?jīng)_擊實驗機實驗系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)化信息管理單元，用于對所述數(shù)據(jù)采集單元采集的沖擊參數(shù)進行處理、顯示和存儲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及擺錘式?jīng)_擊實驗設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種全自動控制、數(shù)據(jù)采集以及數(shù)字化信息管理的擺錘式?jīng)_擊實驗機及實驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

沖擊試驗機是測定材料沖擊韌度的專用設(shè)備，廣泛應(yīng)用于冶金、機械、航空、核電、造船等領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的擺錘試驗機采用人工撥動擺錘至指定位置并記錄數(shù)據(jù)，進而測試材料的沖擊韌度，過程復(fù)雜且易造成人為誤差；此外，在送料方面，經(jīng)高低溫處理過的待測樣品由人工夾放至試樣支座，會造成待測樣品的溫度變化，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種擺錘式?jīng)_擊實驗機及實驗系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的沖擊試驗機使用過程復(fù)雜、易造成人為誤差及易產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種擺錘式?jīng)_擊實驗機，包括：

沖擊試驗機，用于通過擺錘對樣品進行沖擊實驗；

自動送料裝置，包括高低溫試驗爐、樣品自動頂出裝置、自動化試樣支座和試樣自動出口，所述高低溫試驗爐用于對樣品進行溫度調(diào)節(jié)，所述樣品自動頂出裝置用于將達到溫度要求的樣品的自動頂出，所述自動化試樣支座用于自動將樣品頂至待實驗位置以進行沖擊，所述試樣自動出口用于進行樣品的自動送出；

數(shù)據(jù)采集單元，用于采集所述沖擊試驗機進行沖擊試驗時的沖擊參數(shù)；

控制系統(tǒng)，包括沖擊控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和送料控制系統(tǒng)，所述沖擊控制系統(tǒng)用于控制所述沖擊試驗機的沖擊參數(shù)，所述溫度控制系統(tǒng)用于控制所述高低溫試驗爐的溫度參數(shù)，所述送料控制系統(tǒng)用于控制所述自動送料裝置執(zhí)行送料流程。

較佳地，所述沖擊試驗機包括：擺錘沖擊裝置，沖擊控制裝置，實驗臺裝置，所述擺錘沖擊裝置包括擺錘和與之連接的擺臂，所述沖擊控制裝置包括編碼器、轉(zhuǎn)軸、PLC控制器及伺服電機，所述實驗臺裝置包括防護罩、支座、底座和可視玻璃防護板，所述擺錘的另一端與一支撐桿的上端通過所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，所述支撐桿下端固定于所述底座上，所述支座設(shè)于底座外側(cè)用于穩(wěn)定所述底座，所述防護罩設(shè)于所述底座上以包覆所述擺錘沖擊裝置沖擊軌跡的下方，所述可視玻璃防護板安裝于所述防護罩的中間鏤空處，所述伺服電機用于在所述PLC控制器的控制下驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸，所述編碼器用于監(jiān)測所述伺服電機的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速。

較佳地，所述防護罩與所述底座可拆卸連接，所述擺臂和轉(zhuǎn)軸通過軸承轉(zhuǎn)動連接，所述擺臂和擺錘通過螺栓固定連接。

較佳地，所述自動送料裝置設(shè)置于所述底座上的所述擺錘沖擊裝置沖擊軌跡的下方位置處。

較佳地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括沖擊力傳感器、位移傳感器、角位移傳感器和溫度傳感器，所述沖擊力傳感器用于采集所述沖擊試驗機工作時對樣品的沖擊力，所述位移傳感器用于采集所述沖擊試驗機工作時的樣品位移，所述角位移傳感器用于采集所述沖擊試驗機進行擺錘式?jīng)_擊時的擺錘角度，所述溫度傳感器用于采集所述沖擊試驗機工作時的樣品溫度。

較佳地，所述高低溫試驗爐中通過MR13控溫儀進行溫度調(diào)節(jié)，所述溫度傳感器采集樣品溫度后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸至所述MR13控溫儀以進行閉環(huán)控制樣品溫度。

較佳地，所述數(shù)據(jù)采集單元還包括載荷傳感器，用于記錄沖擊過程中負荷變化以推算出能量變化。